As doenças degenerativas da coluna vertebral, especialmente as doenças degenerativas cervicais e lombares, são comuns na população de meia-idade e idosos, e a sua incidência tem vindo a aumentar de ano para ano nos últimos anos, com uma tendência para as pessoas mais jovens. A fusão vertebral é segura e fiável e tornou-se um método comum de tratamento destas doenças, incluindo a fusão anterior, a fusão intercorpo posterior, a fusão de pequenas articulações e a fusão interlaminar. A fusão intercorpo é um método emergente de fusão de corpos vertebrais, concebido para aliviar a compressão nervosa e restaurar a altura do forame intervertebral e a curvatura fisiológica normal da coluna vertebral. Proporcionam estabilidade precoce da coluna anterior e criam boas condições biomecânicas para a osteogénese intervertebral, aumentando assim significativamente a taxa de fusão intervertebral e reduzindo as complicações. Uma vasta gama de dispositivos de fusão intervertebral de vários materiais e configurações tem sido utilizada e é amplamente aceite para instabilidade cervical e lombar, escorregamento e doença discal onde o tratamento conservador falhou. Entre eles, os dispositivos alogénicos de fusão intervertebral estão a ganhar cada vez mais atenção devido à sua boa actividade osteogénica e eficácia clínica. O progresso da investigação e aplicação clínica dos dispositivos alogénicos de fusão intervertebral são aqui analisados. Introdução ao desenvolvimento da fusão intervertebral Badgy e Kuslich foram os primeiros a conceber um dispositivo de fusão intervertebral, o sistema BAK (BagbyandKuslich), para utilização no tratamento de dores lombares degenerativas. A fusão foi preenchida com osso autógeno e implantada no espaço intervertebral, que foi depois fixado com uma placa ou prego pedicular para manter a altura do espaço intervertebral, restaurar o suporte anterior da coluna média, aumentar a capacidade dos foraminais intervertebrais, aliviar a compressão das raízes nervosas e reduzir o colapso do espaço intervertebral e a formação de pseudoartrose. Desde então, com o desenvolvimento da biomecânica espinal e o uso generalizado da fusão intervertebral, os dispositivos de fusão intervertebral cervical e lombar desenvolveram-se rapidamente e estão a tornar-se cada vez mais diversificados. Os tipos existentes de materiais de fusão intervertebral incluem titânio, fibra de carbono, cetona de éter poliéter (PEEK) e biomateriais reabsorvíveis. Devido às limitações inerentes aos materiais, todos os dispositivos de fusão intervertebral produzidos têm as suas próprias desvantagens. Wang et al. reviram os dados clínicos de 64 pacientes com fusões cervicais anteriores utilizando dispositivos de fusão de titânio BAK e descobriram que houve uma perda gradual da altura intervertebral ao longo do tempo, com nove pacientes a sofrerem subsidência da fusão e dois pacientes a necessitarem mesmo de reoperação. Isto mostra que a fusão de titânio BAK não é uma escolha ideal para a manutenção a longo prazo da altura do corpo e da curvatura fisiológica da coluna vertebral. Além disso, estudos demonstraram que os dispositivos de fusão de metais são mais susceptíveis de afundar em pacientes osteoporóticos, o que pode exacerbar os sintomas de compressão neurológica. A fibra de carbono tem um módulo de elasticidade mais próximo do do tecido ósseo normal, mas é menos biocompatível e pode produzir pequenos detritos ao longo do tempo, levando a uma inflamação estéril. Os dispositivos de fusão de biomateriais reabsorvíveis são maioritariamente feitos de ácido poliláctico, cujos produtos de degradação criam um ambiente ácido local que não é propício à osteogénese. PEEK é o material de fusão intervertebral mais utilizado na prática clínica devido à sua elevada resistência mecânica, inércia, biocompatibilidade e processamento flexível. Contudo, como material polimérico, não é reabsorvível e só pode existir como corpo estranho no espaço intervertebral, ocupando o espaço necessário para a fusão de tecido ósseo normal, o que pode afectar a velocidade e a resistência mecânica da fusão. Devido às deficiências destes materiais, existe uma necessidade clínica de um dispositivo de fusão intervertebral com uma força próxima da do osso e com uma boa osteocondutividade e osteoindutividade. Como resultado, há um interesse crescente em dispositivos alogénicos de fusão intervertebral. O princípio e desenvolvimento de dispositivos alogénicos de fusão intervertebral Em 1908 Axhausen propôs a teoria de “substituição rasteira”, que ainda hoje é utilizada, e que sugere que o enxerto é osteogenicamente activo e proporciona um ambiente osteogénico e um andaime para a formação de novo osso. O novo tecido ósseo cresce ao longo da sua superfície enquanto o enxerto se degrada gradualmente e é completamente substituído por um novo osso. O osso alogénico utilizado na prática clínica inclui osso esponjoso e cortical, ambos com uma estrutura natural de malha tridimensional e ricos nos vários factores de crescimento necessários para a osteogénese, com vantagens tanto osteocondutoras como osteoindutoras, e podem ser substituídos por rastejamento. A taxa de fusão de osso esponjoso só com implantes intervertebrais varia de 46% a 90% e é propensa a perda de fenda pós-operatória, exigindo apoio biomecânico adicional de fixação interna como placas anteriores ou pregos pediculares posteriores. Os dispositivos alogénicos de fusão intervertebral feitos de osso cortical podem fornecer suporte axial para a coluna anterior, mantendo uma boa capacidade osteogénica e evitando a perda de espaço intervertebral. Princípios biomecânicos de fusão alogénica do osso O osso alogénico é geralmente obtido no prazo de 24 h após a morte do doador, processado imediatamente e conservado por congelação fresca ou liofilização. Após o transplante, o osso alogénico promove a formação de novo osso no local do enxerto, principalmente através da osteocondução e osteoindução, e o enxerto degrada-se gradualmente até ser completamente substituído por novo osso. A rejeição imunitária é um grande obstáculo à sobrevivência do osso alogénico e o congelamento reduz a antigenicidade do osso, o que reduz grandemente a incidência de rejeição imunitária. A criopreservação profunda (-80°C) é actualmente recomendada. A esta temperatura, a actividade enzimática é largamente perdida, o que tem um efeito benéfico na redução da imunogenicidade, e a resistência mecânica permanece inalterada, permitindo a preservação do osso alogénico durante vários anos. A estabilidade mecânica do dispositivo de fusão intervertebral deriva principalmente do efeito de compressão-esforço e do efeito de equalização da carga de interface. Após a implantação da fusão intervertebral, a força de contração coloca os tecidos moles que envolvem o segmento fundido num estado de tensão constante, resultando numa fixação super-estática tridimensional do segmento fundido e do dispositivo de fusão, que é resistente ao cisalhamento e rotação e actua como um dispositivo auto-estabilizador, proporcionando assim estabilidade de fusão imediata e precoce à coluna vertebral. Além disso, o dispositivo de fusão intervertebral serve como um andaime anatómico, ou seja, restaura a estabilidade mecânica e anatómica da coluna vertebral média anterior, restaurando a altura do espaço intervertebral, restaurando e mantendo a curvatura fisiológica da coluna vertebral, ampliando o forame intervertebral e aliviando a compressão das raízes nervosas. Fusões intervertebrais de aloenxertos precoces As fusões intervertebrais de aloenxertos precoces eram simplesmente fusões anulares formadas por simples processamento de ossos longos, tais como fíbula de aloenxerto e fémur. liljenqvist et al. relataram os resultados de 41 pacientes com um seguimento médio de 30,6 meses utilizando uma fusão intervertebral anular femoral de aloenxertos, com uma taxa média de fusão de 95% e um tempo médio de fusão de 8,7 meses. Janssen et al. trataram 137 pacientes com um anel femoral aloenxerto e conseguiram uma fusão sólida em 94% dos pacientes com um seguimento médio de 18 meses. Concluíram que o osso do aloenxerto proporciona um ambiente biológico satisfatório. No entanto, devido à forma e tamanho do anel femoral, só pode ser utilizado para a fusão intervertebral anterior e é sobretudo utilizado na coluna lombar. Slosar et al. usaram um anel fibular aloenxerto preenchido com osso autólogo BMP-2 para fusão lombar anterior em pacientes com degeneração discal, vértebras deslizantes e escoliose degenerativa, e todos os pacientes (45 pacientes/103 segmentos) conseguiram a fusão intervertebral aos 6 meses de pós-operatório. Todos os pacientes (45 pacientes/103 segmentos) conseguiram a fusão intervertebral aos 6 meses após a cirurgia sem complicações graves. Devido à boa actividade osteogénica do osso ilíaco autólogo, a taxa de fusão e a eficácia clínica obtida são consideradas como o padrão de ouro para a avaliação da fusão intercorpo e, portanto, os resultados comparados com o osso ilíaco autólogo são de grande valor para o trabalho clínico. Num estudo semi-randomizado, prospectivo e controlado utilizando um anel fibular alogénico e osso ilíaco autólogo na fusão cervical anterior, embora a fusão intervertebral tenha sido retardada com o anel fibular em comparação com o osso ilíaco autólogo (63,1% de fusão do anel fibular aos 6 meses em comparação com 89,2% com o osso ilíaco autólogo), as taxas de fusão foram comparáveis aos 24 meses e não houve diferença na incidência de descida do dispositivo de fusão. O anel fibular do aloenxerto é, portanto, uma alternativa adequada ao osso ilíaco autólogo na fusão cervical anterior. Os dispositivos de fusão intervertebral do aloenxerto acima mencionados não são concebidos para se adaptarem à forma anatómica do espaço intervertebral e têm uma pequena superfície de contacto com a placa terminal, que pode facilmente cortar a placa terminal devido à concentração de tensão e levar ao aumento de complicações como a descida ou retirada da fusão e formação de pseudartrose; os anéis do aloenxerto são feitos de acordo com materiais naturais e têm especificações irregulares, grandes diferenças na resistência mecânica, muitas vezes demasiado grandes ou demasiado pequenas dimensões, e a forma natural não é fácil de manusear. É difícil satisfazer as exigências de procedimentos cirúrgicos normalizados, especialmente no desenvolvimento minimamente invasivo da cirurgia da coluna vertebral. Em resposta às deficiências dos anéis fibulares e femorais simples, os dispositivos anatómicos de fusão aloenxerto estão a ser cada vez mais utilizados para a fusão intervertebral. As principais características de concepção destes dispositivos de fusão incluem: as superfícies superior e inferior têm uma certa curvatura convexa, que corresponde ao aspecto anatómico ligeiramente côncavo da placa terminal; o contacto com a placa terminal do corpo vertebral é rugoso ou serrilhado, o que aumenta a área de contacto com a placa terminal e torna menos provável a sua deslocação posterior; alguns dos dispositivos de fusão são concebidos e fabricados tendo em conta a convexidade anterior das vértebras cervicais e lombares; uma série de produtos com uma forma normalizada e especificações completas são formados e equipados com Os dispositivos de fusão estão equipados com instrumentos especiais. Barnes et al. e Arnold et al. relataram um dispositivo de fusão intervertebral homogéneo para fusão posterior, que é feito de duas peças de osso cortical com uma projecção semelhante a um dente nas superfícies superior e inferior e é implantado no espaço intervertebral com dois dispositivos de fusão em paralelo. Num estudo prospectivo multicêntrico, os resultados clínicos da fusão intervertebral do aloenxerto anatómico foram confirmados num estudo controlado com a fusão PEEK, com uma taxa de fusão de 95,2%, uma melhoria significativa do índice de disfunção de Oswestry, nenhuma diferença significativa em comparação com a fusão PEEK, nenhuma redução significativa do espaço vertebral e nenhuma complicação grave, como o deslizamento das vértebras ou o afrouxamento da fixação interna . Outro estudo baseado em provas também demonstrou que a fusão anatómica de aloenxertos teve a mesma taxa de fusão e resultado clínico que a fusão PEEK. A fusão do aloenxerto anatómico é feita através do corte e moldagem do osso cortical, e a forma pode ser adaptada de acordo com as suas necessidades. A gama de aplicações não é, portanto, limitada pelo tamanho e aparência da matéria-prima, maximizando a utilização do limitado material de aloenxerto disponível. Num estudo, foi utilizada uma fusão anatómica intercorpo feita de osso cortical femoral para a fusão cervical anterior e comparada com uma fusão feita de osso cortical fibular. fusão; além disso, a TC revelou alterações morfológicas (fracturas ou fragmentação) tanto nas fusões femorais como fibulares em proporções variáveis, com incidências de 10,8% e 53,2% respectivamente. A incidência da fragmentação das fusões intervertebrais alogénicas é preocupante, uma vez que fusões como a PEEK e a fibra de carbono raramente fracturam. A razão para a fragmentação menos frequente dos dispositivos de fusão femoral pode ser que o fémur e a fíbula têm a mesma densidade, mas o índice de força do fémur é maior do que o da fíbula; o osso cortical femoral é mais espesso e tem maior resistência à compressão. Claro que esta condição pode também ser um fenómeno normal no processo de reabsorção de osso aloenxerto homogéneo e formação de novo osso. Embora a taxa de fusão neste relatório tenha sido satisfatória e não tenha havido complicações graves, vale a pena observar e estudar mais a fundo se existem complicações a longo prazo à medida que o tempo de seguimento aumenta. Utilização clínica de dispositivos alogénicos de fusão intervertebral Indicações Os dispositivos alogénicos de fusão intervertebral são adequados para utilização em quase todos os dispositivos de fusão convencionais feitos de metal ou materiais sintéticos. Tomemos como exemplo a fusão do intercorpo cervical: as indicações relatadas para o uso clínico da fusão do intercorpo cervical são espondilose cervical neurogénica, instabilidade degenerativa do segmento cervical e compressão não multi-segmentária (mais de 3 segmentos) da espondilose cervical da medula espinal, onde o tratamento conservador falhou. Em termos de contra-indicações, Harcker et al. sublinham que quando os pacientes têm osteoporose, as fusões intervertebrais ósseas homogéneas são tão propensas a cair como as fusões de outros materiais e, portanto, não são adequadas para pacientes com osteoporose grave. Além disso, a concepção da fusão intervertebral é derivada do efeito de compressão-articulação e não podem ser incluídos como indicação de cirurgia os deslocamentos traumáticos da fractura do corpo vertebral que perturbam os tecidos ligamentares e os anéis fibrosos correspondentes. O preenchimento do dispositivo de fusão intervertebral é frequentemente preenchido com osso esponjoso autólogo removido durante a operação de descompressão intervertebral, uma vez que a boa imunocompatibilidade e efeito osteogénico do osso autólogo facilita a fusão. Nos casos em que o osso autólogo é insuficiente, o osso esponjoso alogénico é amplamente utilizado e o BMP-2 humano recombinante é frequentemente utilizado para facilitar a fusão. Muitos investigadores acreditam que o BMP-2 pode atingir uma taxa de fusão de 100%, mas encontraram um aumento de complicações precoces, principalmente reabsorção óssea ou perda transitória de fenda. Considerando a falta de diferença nas pontuações do SAV e nas taxas de fusão, alguns investigadores acreditam que a reabsorção óssea deve ser considerada como um processo de fusão e não como uma complicação. Julgamento da fusão clínica É difícil determinar a fusão após fusões intervertebrais convencionais baseadas em metal. Como os raios X não penetram no metal e criam artefactos em torno do metal, o crescimento das ligações trabeculares dentro e à volta da fusão não pode ser directamente visualizado nos raios X, tornando difícil determinar se a fusão intervertebral foi conseguida por imagem. Uma fusão homogénea não obscurece significativamente os raios X e oferece uma vantagem significativa em termos de julgamento por imagem. Em geral, considera-se que a fusão ocorreu quando um raio-x mostra uma nova ligação trabecular entre as vértebras. No mínimo, a nova junção trabecular representa a estabilidade funcional entre os segmentos vertebrais, que pode ser proporcionada pela junção fibrosa óssea ou pelo cartão de bloqueio dentro da fusão. Além disso, a ausência de dor e movimento dos segmentos vertebrais do paciente também pode ser utilizada como base para determinar a fusão óssea. As vantagens da fusão intervertebral alogénica podem ser resumidas brevemente nos cinco pontos seguintes: (i) a estrutura de fusão está mais de acordo com a morfologia normal do espaço intervertebral; (ii) o módulo de elasticidade é próximo do do osso humano normal; (iii) há pouco impacto na imagem; (iv) é possível uma reabsorção completa; e (v) há uma boa actividade osteogénica. Embora as fusões intervertebrais homogéneas tenham mostrado bons resultados em aplicações clínicas, com vantagens teóricas como a actividade osteogénica e o módulo elástico, ainda não há provas suficientes para mostrar que as fusões intervertebrais homogéneas têm vantagens significativas sobre as fusões feitas de outros materiais como o PEEK; ao mesmo tempo, como as fusões intervertebrais homogéneas têm sido utilizadas durante um período de tempo relativamente curto, faltam dados de acompanhamento a longo prazo para julgar os seus efeitos a longo prazo; as suas alterações patológicas durante o processo de fusão e as imagens As alterações patológicas e as manifestações de imagem durante o processo de fusão são diferentes das dos dispositivos de fusão metálicos ou sintéticos e merecem um estudo mais aprofundado. Por conseguinte, a indicação óptima e o resultado a longo prazo das fusões intervertebrais alogénicas ainda precisam de ser investigados em profundidade, a fim de fornecer provas suficientes para a tomada de decisões clínicas.